(57)【要約】【課題】  コモン電極における電圧の変動を防止し、表示上のノイズの発生を防止する。【解決手段】  バックライトとして、インバータ回路３から交流電圧を供給される二本のＣＣＦＬ１ａ，１ｂを用いる。第一のトランス５２ａおよび第二のトランス５２ｂは、第一のＣＣＦＬ１ａ、第二のＣＣＦＬ１ｂに対し、同一の周波数および同一の振幅で交流電圧を供給する。ただし、第一のトランス５２ａおよび第二のトランス５２ｂは、一方のＣＣＦＬに供給する交流電圧の位相を、もう一方のＣＣＦＬに供給する交流電圧の位相に対して１８０°ずらすようにして、ＣＣＦＬ１ａ，１ｂに交流電圧を出力する。この結果、第一のＣＣＦＬ１ａからの電磁波による電圧変動および第二のＣＣＦＬ１ｂからの電磁波による電圧変動は相殺され、コモン電極における電圧変動の発生が防止される。【選択図】  図２
2006047376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の画素電極を有する第一の基板と、前記複数の画素電極と対向するように形成されたコモン電極を有する第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板とによって挟持される液晶とを備えた液晶表示装置であって、
光を照射する第一の光照射手段と、
光を照射する第二の光照射手段と、
前記第一の光照射手段および前記第二の光照射手段に交流電圧を供給する交流電圧供給手段とを備え、
前記交流電圧供給手段は、前記第一の光照射手段に供給する交流電圧と、前記第二の光照射手段に供給する交流電圧との位相差を１８０°とする
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
交流電圧供給手段は、
第一の光照射手段に交流電圧を供給する第一のトランスと、
第二の光照射手段に交流電圧を供給する第二のトランスとを有し、
前記第二のトランスの二次側コイルは、前記第一のトランスに設けられる二次側コイルの巻き方向に対して逆向きに巻線が施されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
マトリクス状に配置された複数の画素電極を有する第一の基板と、前記複数の画素電極と対向するように形成されたコモン電極を有する第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板とによって挟持される液晶とを備えた液晶表示装置に適用されるバックライト装置であって、
光を照射する第一の光照射手段と、
光を照射する第二の光照射手段と、
前記第一の光照射手段および前記第二の光照射手段に交流電圧を供給する交流電圧供給手段とを備え、
前記交流電圧供給手段は、前記第一の光照射手段に供給する交流電圧と、前記第二の光照射手段に供給する交流電圧との位相差を１８０°とする
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項４】
交流電圧供給手段は、
第一の光照射手段に交流電圧を供給する第一のトランスと、
第二の光照射手段に交流電圧を供給する第二のトランスとを有し、
前記第二のトランスの二次側コイルは、前記第一のトランスに設けられる二次側コイルの巻き方向に対して逆向きに巻線が施されている
請求項３に記載のバックライト装置。
【請求項５】
第一の光照射手段が照射した光と、第二の光照射手段が照射した光とを、液晶を挟持する第一の基板および第二の基板の方向に射出する導光板と、
前記第一の光照射手段が照射した光を集光して前記導光板に入射させる第一の光反射部材と、
前記第二の光照射手段が照射した光を集光して前記導光板に入射させる第二の光反射部材とを備える
請求項３または請求項４に記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、インバータによって点灯する光源を備えた液晶表示装置およびバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いた液晶表示装置では、画素毎に画素電極およびＴＦＴが設けられる。また、各画素電極に対向するように１枚のコモン電極が設けられ、コモン電極と各画素電極との間に液晶が配置される。画素電極は、ＴＦＴのドレインに接続される。また、ＴＦＴのソースはソース配線に接続され、ＴＦＴのゲートはゲート配線に接続される。ゲート配線を介してゲートに所定のオン電圧が印加されると、ソースとドレインとの間が導通状態となり、画素電極にソース配線と等しい電圧が印加される。ゲートに所定のオフ電圧が印加されると、ソースとドレインとの間が非導通状態となり、ソース配線と画素電極の間も非導通状態に切り替えられる。所定のオン電圧とは、ソースとドレインとの間を導通状態にするための所定電圧である。所定のオフ電圧とは、ソースとドレインとの間を非導通状態にするための所定電圧である。以下、所定のオン電圧をＶｇＨと表し、所定のオフ電圧をＶｇＬと表すことにする。なお、ＶｇＬ＜ＶｇＨの関係が成立する。
【０００３】
個々の画素電極とコモン電極とによって液晶が挟持される部分が個々の画素となる。画素電極およびＴＦＴの組がマトリクス状に配置されることにより、画素がマトリクス状に配置されることになる。
【０００４】
各ゲート配線は行毎に、１行におけるそれぞれのＴＦＴのゲートに接続される。そして、各ソース配線は列毎に、１列におけるそれぞれのＴＦＴのソースに接続される。画像を表示する場合には、ゲート配線を順次選択しながら走査し、選択したゲート配線にＶｇＨを印加する。また、選択した行の選択期間中、選択したゲート配線に対応する１行分の各画素のＲＧＢ信号（画像データ）に応じて、各ソース配線に電圧を印加する。また、コモン電極にも所定の電圧（この電圧をＶＣＯＭと呼ぶ。）が印加される。この結果、選択したゲート配線に対応する１行分の各画素電極と、コモン電極との間に、電圧（コモン電極の電圧と画素電極の電圧との差）が印加される。また、その１行分の画素に、それぞれ電荷が蓄積される。以降、同様にゲート配線を順次選択していくことにより、１画面分の画像が表示される。
【０００５】
ＴＦＴのように、画素電極とソース配線との間を導通状態または非導通状態に切り替えるスイッチング素子をアクティブ素子という。
【０００６】
コモン電極は、各画素電極が配置された領域全体と対向するように形成されるため、画素電極と比較して面積が大きい。一方、個々の画素電極は、個々の画素と同程度の大きさであるため、面積は小さい。
【０００７】
また、液晶表示装置に用いられるバックライト装置（バックライトユニット）が種々提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。特許文献１に記載されたバックライト装置は、光源として冷陰極管を用い、冷陰極管から照射された光を導光板によって、ＴＦＴ等を配置した基板方向に射出させる。また、特許文献２に記載されたバックライトユニットは、高周波電源として機能するインバータに接続されたランプを光源として用いる。
【０００８】
なお、光源として冷陰極管を用いることにより表示画像の輝度を高めることができるので、光源として冷陰極管を用いることが多い。また、より輝度を高めるために、光源として、二本の冷陰極管を用いることが一般的である。
【０００９】
図８は、二本の冷陰極管およびインバータを用いたバックライト装置を備えた従来の液晶表示装置の構成例を示す断面図である。第一のＣＣＦＬ（Cold Cathode Flourescent Lamp ：冷陰極管）１０１ａおよび第二のＣＣＦＬ１０１ｂは光源であり、光を照射する。インバータ回路１０３は、２本のＣＣＦＬ１０１ａ，１０１ｂに接続される。そして、インバータ回路１０３は、第一のＣＣＦＬ１０１ａおよび第二のＣＣＦＬ１０１ｂそれぞれに高周波で交流電圧を供給し、第一のＣＣＦＬ１０１ａおよび第二のＣＣＦＬ１０１ｂを点灯させる。例えば、周波数５０ＫＨｚで、５００Ｖｒｍｓの電圧を供給する。ここで、ｒｍｓ（root-mean-square）は実効値を表し、Ｖｒｍｓは電圧の実効値を表す。導光板１０４は、第一のＣＣＦＬ１０１ａおよび第二のＣＣＦＬ１０１ｂが照射した光を、液晶１１６を挟持する一組の基板１１１，１１３の方向に射出する。また、第一のＣＣＦＬ１０１ａの周囲には、導光板１０４側が開放された第一のリフレクタ１０２ａが設けられる。第一のリフレクタ１０２ａは、第一のＣＣＦＬ１０１ａが照射した光を集光し、導光板１０４に入射させる。同様に、第二のＣＣＦＬ１０１ｂの周囲には、導光板１０４側が開放された第二のリフレクタ１０２ｂが設けられる。第二のリフレクタ１０２ｂは、第二のＣＣＦＬ１０１ｂが照射した光を集光し、導光板１０４に入射させる。
【００１０】
一方の透明基板１１１には、画素電極１１２およびＴＦＴ（図示せず。）が複数配置される。もう一方の透明基板１１３には、カラーフィルタ１１４およびコモン電極１１５が設けられる。以下、画素電極が設けられた基板をアレイ基板と記し、カラーフィルタが設けられた基板をカラーフィルタ基板と記す。
【００１１】
アレイ基板１１１は、長方形の基板である。二本のＣＣＬＦ１０１ａ，１０１ｂは、それぞれアレイ基板１１１の対辺の近傍に設けられる。
【００１２】
また、コモン電極に電圧を印加するための配線（図示せず。）は、アレイ基板１１１上に設けられる。そして、その配線は導電性部材１１７を介して、コモン電極１１５に接続される。このように、一方の基板上の配線や電極を他方の基板上の配線や電極に接続させるための導電性部材をトランスファーと呼ぶ。
【００１３】
また、アレイ基板１１１上には、ゲートドライバ（図示せず。）およびソースドライバ１４２が配置される。ゲートドライバは、各ゲート配線を順次選択する。また、ソースドライバ１４２は、選択行のＲＧＢ信号に応じて、各ソース配線に電圧を印加する。ゲートドライバおよびソースドライバは、ＩＣとして形成されているので、以下、ゲートドライバＩＣ、ソースドライバＩＣと記す。ゲートドライバＩＣおよびソースドライバＩＣ１４２は、コントローラ（図示せず。）の制御に従って動作する。
【００１４】
また、液晶表示装置には、コモン電極に電圧を印加するコモン電極駆動回路（図示せず。）も設けられる。コモン電極駆動回路は、コモン電極に電圧を印加するための配線およびトランスファー１１７を介してコモン電極に電圧ＶＣＯＭを印加する。
【００１５】
図９は、従来のインバータ回路１０３の構成例を示す説明図である。図９において、アレイ基板１１１上に設けられる各部材（画素電極、ＴＦＴ、ゲートドライバＩＣ、ソースドライバＩＣ等）、カラーフィルタ基板、液晶および導光板の図示は省略している。インバータ回路１０３は、第一のＣＣＦＬ１０１ａに対応する第一の制御用ＩＣ１５１ａと、第一のトランス（変成器）１５２ａと、第一のインバータ側コネクタ１５３ａとを備える。また、インバータ回路１０３は、第二のＣＣＦＬ１０１ｂに対応する第二の制御用ＩＣ１５１ｂと、第二のトランス１５２ｂと、第二のインバータ側コネクタ１５３ｂとを備える。また、第一のＣＣＦＬ１０１ａは、インバータ回路１０３に接続されるコネクタである第一のＣＣＦＬ側コネクタ１６０ａを備える。同様に、第二のＣＣＦＬ１０１ｂは、インバータ回路１０３に接続されるコネクタである第二のＣＣＦＬ側コネクタ１６０ｂを備える。第一のＣＣＦＬ側コネクタ１６０ａは、第一のインバータ側コネクタ１５３ａに接続される。第二のＣＣＦＬ側コネクタ１６０ｂは、第二のインバータ側コネクタ１５３ｂに接続される。
【００１６】
第一の制御用ＩＣ１５１ａは、第一のトランス１５２ａが出力する交流電圧の周波数（発振周波数）を決定する。第一のトランス１５２ａは、第一の制御用ＩＣ１５１ａが決定した発振周波数で、第一のインバータ側コネクタ１５３ａおよび第一のＣＣＦＬ側コネクタ１６０ａを介して、第一のＣＣＦＬ１０１ａに交流電圧を出力する。同様に、第二の制御用ＩＣ１５１ｂは、第二のトランス１５２ｂが出力する交流電圧の周波数（発振周波数）を決定する。第二のトランス１５２ｂは、第二の制御用ＩＣ１５１ｂが決定した発振周波数で、第二のインバータ側コネクタ１５３ｂおよび第二のＣＣＦＬ側コネクタ１６０ｂを介して、第二のＣＣＦＬ１０１ｂに交流電圧を出力する。ここでは、二つの制御用ＩＣ１５１ａ，１５１ｂが決定する発振周波数は同一であるものとする。ただし、第一のトランス１５２ａおよび第二のトランス１５２ｂは、それぞれ別個に交流電圧を出力する。
【００１７】
図１０は、コモン電極に印加される所定の電圧ＶＣＯＭの変化、および選択行の画素電極に印加される電圧の変化の例を示す説明図である。選択行の画素電極には、選択行のＲＧＢ信号に応じた電圧が印加される。液晶１１６（図８参照。）には、コモン電極に対する印加電圧と、画素電極に対する印加電圧との差となる電圧が印加される。図１０に示す実線は、電圧ＶＣＯＭの変化を示す。また、図１０に示す破線は、選択行の画素電極に印加される電圧の変化を示す。
【００１８】
コモン電極には、駆動波形が図１０に例示するような矩形波となるように電圧ＶＣＯＭが印加される。選択行の画素電極に印加される電圧がコモン電極に対する印加電圧ＶＣＯＭ以上となるように駆動している状態を正極性駆動と呼ぶ。また、選択行の画素電極に印加される電圧がコモン電極に対する印加電圧ＶＣＯＭ以下となるように駆動している状態を負極性駆動と呼ぶ。コモン電極駆動回路およびソースドライバＩＣ１４２は、コントローラの制御に従って、例えば、１行毎に、正極性駆動と負極性駆動とを切り替える。
【００１９】
【特許文献１】特開２０００−１７１６４１号公報（段落００４８、図２２）
【特許文献２】特開平１１−１６０６９９号公報（段落００２０、図２および図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
第一のＣＣＦＬ１０１ａおよび第二のＣＣＦＬ１０１ｂは、インバータ回路１０３から交流電圧が供給されると、内部に電流を発生させる。この結果、第一のＣＣＦＬ１０１ａおよび第二のＣＣＦＬ１０１ｂはそれぞれ電磁波を発生させ、周囲に電磁界を生じさせる。この電磁波は、コモン電極１１５に入射し、電圧を発生させる起電力となる。また、インバータ回路１０３は、第一のＣＣＦＬ１０１ａおよび第二のＣＣＦＬ１０１ｂに対して高周波数で電圧を供給しているので、一本のＣＣＦＬからの電磁波はインバータ回路１０３の周波数でコモン電極１１５に入射する。ただし、第一のトランス１５２ａおよび第二のトランス１５２ｂは、それぞれ別個に交流電圧を出力する。従って、各ＣＣＦＬ１０１ａ，１０１ｂに供給される交流電圧の位相のずれが生じることもあれば、位相のずれが生じないこともあった。その結果、第一のＣＣＦＬ１０１ａから入射する電磁波の位相と、第二のＣＣＦＬ１０１ａから入射する電磁波の位相との間に、ずれが生じていることもあれば、ずれが生じていないこともあった。
【００２１】
また、コモン電極駆動回路は、正極性駆動開始から次の正極性駆動開始までの周期が一定になるように、コモン電極に対する印加電圧ＶＣＯＭを変化させる。
【００２２】
このとき、ＶＣＯＭが変化する周波数と、インバータ回路の周波数とが干渉し、表示画面に表示上のノイズ（ビート）が生じてしまう。
【００２３】
図１１は、インバータ回路１０３の周波数で電磁波がコモン電極に入射したときのコモン電極の印加電圧の変化を示している。ただし、図１１に示す変化は、ＣＣＦＬが一本であるものとしてシミュレーションによって導いたものである。図１２は、このシミュレーションの説明図である。ＣＣＦＬ１０１は、インバータ回路１０３からの電圧供給により内部に電流１８１を発生させ、その結果、周囲に電磁界１８２を生じさせる。また、コモン電極駆動回路１３１は、コモン電極に接続され、コモン電極にＶＣＯＭを印加する。コモン電極に接続される配線や、コモン電極にはインピーダンス１３４が存在する。このコモン電極上のある一点を測定点１３３とし、測定点１３３における印加電圧の変化をシミュレーションによって算出した。図１１は、このシミュレーションの結果を表している。
【００２４】
ＶＣＯＭの変化が理想的な矩形波となるならば、図１１に示す波形は、正極性駆動時には０Ｖで一定となり、負極性駆動時には５Ｖで一定となるはずである。しかし、コモン電極に入射する電磁波によって、０Ｖや５Ｖで一定とならず、若干変動する。なお、このような変動は、透明電極が有するインピーダンスが大きい場合に生じる。ＴＦＴ等のアクティブ素子を用いた液晶表示装置では、面積が大きいためにインピーダンスも大きいコモン電極を用いるため、図１１に示すような電圧の変動が生じる。図８に示す画素電極１１２は、面積が小さく、インピーダンスも小さいため、図１１に示すような電圧の変動は生じない。なお、図１１に示すような電圧の変動もノイズと呼ぶことがある。
【００２５】
図１１に示すシミュレーション結果において、黒丸で表した箇所は、選択行のＴＦＴのゲートを閉じるタイミング（すなわち、選択行のＴＦＴのゲートに対して電圧ＶｇＬを印加するタイミング）を表している。図１１に示すように、選択行のＴＦＴのゲートを閉じるタイミングで、コモン電極に対する印加電圧が一定の値となっていない。この結果、ＲＧＢ信号（画像データ）が同一であったとしても、液晶に印加される電圧（図１０参照。）が若干変化してしまう。そのため、同一輝度で表示されるべき画像に濃淡が生じ、表示上のノイズとして観察されてしまう。
【００２６】
また、図１１に示す電圧変化は、ＣＣＦＬが一本の場合を示しているが、図８および図９に示すように二本のＣＣＦＬを設ける場合、インバータ回路１０３が各ＣＣＦＬに供給する交流電圧の位相の状態によっては、電圧の振動が図１１に示す場合よりも大きくなってしまうことがある。
【００２７】
そこで、本発明は、コモン電極における電圧の変動を防止し、表示上のノイズの発生を防止することができる液晶表示装置および液晶表示装置に適用されるバックライト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明による態様１は、マトリクス状に配置された複数の画素電極を有する第一の基板と、複数の画素電極と対向するように形成されたコモン電極を有する第二の基板と、第一の基板と第二の基板とによって挟持される液晶とを備えた液晶表示装置であって、光を照射する第一の光照射手段と、光を照射する第二の光照射手段と、第一の光照射手段および第二の光照射手段に交流電圧を供給する交流電圧供給手段とを備え、交流電圧供給手段が、第一の光照射手段に供給する交流電圧と、第二の光照射手段に供給する交流電圧との位相差を１８０°とすることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２９】
本発明による態様２は、態様１において、交流電圧供給手段が、第一の光照射手段に交流電圧を供給する第一のトランスと、第二の光照射手段に交流電圧を供給する第二のトランスとを有し、第二のトランスの二次側コイルは、第一のトランスに設けられる二次側コイルの巻き方向に対して逆向きに巻線が施されている液晶表示装置を提供する。
【００３０】
本発明による態様３は、マトリクス状に配置された複数の画素電極を有する第一の基板と、複数の画素電極と対向するように形成されたコモン電極を有する第二の基板と、第一の基板と第二の基板とによって挟持される液晶とを備えた液晶表示装置に適用されるバックライト装置であって、光を照射する第一の光照射手段と、光を照射する第二の光照射手段と、第一の光照射手段および第二の光照射手段に交流電圧を供給する交流電圧供給手段とを備え、交流電圧供給手段が、第一の光照射手段に供給する交流電圧と、第二の光照射手段に供給する交流電圧との位相差を１８０°とすることを特徴とするバックライト装置を提供する。
【００３１】
本発明による態様４は、態様３において、交流電圧供給手段が、第一の光照射手段に交流電圧を供給する第一のトランスと、第二の光照射手段に交流電圧を供給する第二のトランスとを有し、第二のトランスの二次側コイルは、第一のトランスに設けられる二次側コイルの巻き方向に対して逆向きに巻線が施されているバックライト装置を提供する。
【００３２】
本発明による態様５は、態様３または態様４において、第一の光照射手段が照射した光と、第二の光照射手段が照射した光とを、液晶を挟持する第一の基板および第二の基板の方向に射出する導光板と、第一の光照射手段が照射した光を集光して導光板に入射させる第一の光反射部材と、第二の光照射手段が照射した光を集光して導光板に入射させる第二の光反射部材とを備えるバックライト装置を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、第一の光照射手段および第二の光照射手段に交流電圧を供給する交流電圧供給手段とを備え、交流電圧供給手段が、第一の光照射手段に供給する交流電圧と、第二の光照射手段に供給する交流電圧との位相差を１８０°とするので、コモン電極における電圧の変動を防止し、表示上のノイズの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置の構成例を示す断面図である。本発明による液晶表示装置が備えるバックライト装置は、第一のＣＣＦＬ（冷陰極管）１ａと、第一のリフレクタ２ａと、第二のＣＣＦＬ１ｂと、第二のリフレクタ２ｂと、インバータ回路３と、導光板４とを有する。第一のＣＣＦＬ１ａおよび第二のＣＣＦＬ１ｂは光源であり、交流電圧を供給され、光を照射する。インバータ回路３は、第一のＣＣＦＬ１ａおよび第二のＣＣＦＬ１ｂに接続され、高周波で第一のＣＣＦＬ１ａおよび第二のＣＣＦＬ１ｂに交流電圧を供給し、二本のＣＣＦＬ１ａ，１ｂを点灯させる。このとき、インバータ回路３は、一方のＣＣＦＬに供給する交流電圧と、もう一方のＣＣＦＬに供給する交流電圧との位相差を１８０°とする。例えば、インバータ回路３は、第二のＣＣＦＬ１ｂに供給する交流電圧の位相を、第一のＣＣＦＬ１ａに供給する交流電圧の位相よりも１８０°遅らせるようにして、各ＣＣＦＬ１ａ，１ｂに交流電圧を出力する。また、インバータ回路３は、第一のＣＣＦＬ１ａに供給する交流電圧の位相を、第二のＣＣＦＬ１ｂに供給する交流電圧の位相よりも１８０°遅らせるようにして、各ＣＣＦＬ１ａ，１ｂに交流電圧を出力してもよい。
【００３５】
導光板４は、液晶１６を挟持するアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１３とによって実現される画像表示領域の背面に配置される。そして、導光板４は、第一のＣＣＦＬ１ａおよび第二のＣＣＦＬ１ｂが照射した光を、液晶１６を挟持する一組の基板（アレイ基板１１およびカラーフィルタ基板１３）の方向、より具体的には画像表示領域の方向に射出する。また、第一のＣＣＦＬ１ａの周囲には、導光板４側が開放された光反射部材である第一のリフレクタ２ａが設けられる。第一のリフレクタ２ａは、第一のＣＣＦＬ１ａが照射した光を集光し、導光板４に入射させる。同様に、第二のＣＣＦＬ１ｂの周囲には、導光板４側が開放された光反射部材である第二のリフレクタ２ｂが設けられる。第二のリフレクタ２ｂは、第二のＣＣＦＬ１ｂが照射した光を集光し、導光板４に入射させる。
【００３６】
また、アレイ基板１１は長方形の基板であり、第一のＣＣＦＬ１ａおよび第二のＣＣＦＬ１ｂは、それぞれアレイ基板１１の対辺の近傍に設けられる。
【００３７】
アレイ基板１１には、画素電極１２およびアクティブ素子（図示せず。）の組が複数配置される。画素電極１２およびアクティブ素子の組は、アレイ基板１１上にマトリクス状に配置される。以下の説明では、アクティブ素子がＴＦＴである場合を例に説明するが、アクティブ素子はＴＦＴでなくてもよい。カラーフィルタ基板１３上には、カラーフィルタ１４が設けられる。そして、カラーフィルタ１４の層の上に、コモン電極１５が設けられる。コモン電極１５は、各画素電極１２およびＴＦＴが配置された領域全体と対向するように形成される。アレイ基板１１における画素電極１２が存在する側の面と、カラーフィルタ基板１３におけるコモン電極１５が存在する側の面との間で液晶１６が挟持される。
【００３８】
アレイ基板１１およびカラーフィルタ基板１３は、いずれも透明基板（例えば、ガラス基板）である。また、画素電極１２およびコモン電極１５は、いずれも透明電極であり、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって形成される。
【００３９】
また、コモン電極に電圧を印加するための配線は、アレイ基板１１における液晶１６側の面のうち、外周部の近傍の領域（画像表示領域以外の領域）に設けられる。この配線は、トランスファー１７を介してコモン電極１５に接続される。また、この配線には、コモン電極駆動回路（図示せず。）が接続される。コモン電極駆動回路は、この配線およびトランスファー１７を介してコモン電極１５に電圧ＶＣＯＭを印加する。このとき、コモン電極駆動回路は、コントローラ（図示せず。）の制御に従い、正極性駆動時か負極性駆動時かに応じて、印加電圧ＶＣＯＭの値を変化させ、ＶＣＯＭの変化が矩形波になるようにする。本実施の形態では、選択行を切り替える毎に、正極性駆動と負極性駆動とを切り替えるものとする。
【００４０】
また、アレイ基板１１上には、ゲートドライバＩＣ（図示せず。）およびソースドライバＩＣ４２が設けられる。ゲートドライバＩＣは、コントローラ（図示せず。）の制御に従って、各ゲート配線を順次選択する。ソースドライバＩＣ４２は、コントローラの制御に従い、選択行のＲＧＢ信号（画像データ）に応じて各ソース配線に電圧を印加する。なお、コントローラは、ゲートドライバＩＣおよびソースドライバＩＣ４２に制御信号を出力したり、ソースドライバＩＣ４２にＲＧＢ信号（画像データ）を出力したりする。
【００４１】
図２は、インバータ回路３の構成例を示す説明図である。図２において、アレイ基板１１上に設けられる各部材（画素電極、ＴＦＴ、ゲートドライバＩＣ、ソースドライバＩＣ等）、カラーフィルタ基板、液晶および導光板の図示は省略している。インバータ回路３は、第一のＣＣＦＬ１ａに対応する第一のトランス（変成器）５２ａと、第一のインバータ側コネクタ５３ａとを備える。また、インバータ回路３は、第二のＣＣＦＬ１ｂに対応する第二のトランス５２ｂと、第二のインバータ側コネクタ５３ｂとを備える。また、第一のＣＣＦＬ１ａは、インバータ回路３に接続されるコネクタである第一のＣＣＦＬ側コネクタ６０ａを備える。同様に、第二のＣＣＦＬ１ｂは、インバータ回路３に接続されるコネクタである第二のＣＣＦＬ側コネクタ６０ｂを備える。第一のＣＣＦＬ側コネクタ６０ａは、第一のインバータ側コネクタ５３ａに接続される。第二のＣＣＦＬ側コネクタ６０ｂは、第二のインバータ側コネクタ５３ｂに接続される。
【００４２】
第一のトランス５２ａおよび第二のトランス５２ｂには、共通の交流電源（図示せず。）から振幅および位相が共通の交流電圧が入力される。そして、第一のトランス５２ａは、第一のインバータ側コネクタ５３ａおよび第一のＣＣＦＬ側コネクタ６０ａを介して、第一のＣＣＦＬ１ａに交流電圧を出力する。同様に、第二のトランス５２ｂは、第二のインバータ側コネクタ５３ｂおよび第二のＣＣＦＬ側コネクタ６０ｂを介して、第二のＣＣＦＬ１ｂに交流電圧を出力する。
【００４３】
ここで、第一のトランス５２ａと第二のトランス５２ｂは、それぞれ振幅および周波数が等しい交流電圧を出力する。ただし、第二のトランス５２ｂは、出力する交流電圧の位相を、第一のトランス５２ａが出力する交流電圧の位相よりも１８０°遅らせる。逆に、第一のトランス５２ａが、出力する交流電圧の位相を、第二のトランス５２ｂが出力する交流電圧の位相よりも１８０°遅らせてもよい。一方のトランスが出力する交流電圧の位相が、もう一方のトランスが出力する交流電圧の位相に対して１８０°ずれていればよい。
【００４４】
図３は、出力する交流電圧の位相差が１８０°となる二つのトランスの構成例を示す説明図である。図３（ａ）は、第一のトランス５２ａが備えるコイルを示し、図３（ｂ）は、第二のトランス５２ｂが備えるコイルを示す。第一のトランス５２ａは、一次側コイル８１と、二次側コイル８２と、一次側コイル８１と並列に接続されるコンデンサ８３とを備える。同様に、第二のトランス５２ｂは、一次側コイル９１と、二次側コイル９２と、一次側コイル９１と並列に接続されるコンデンサ９３とを備える。
【００４５】
第一のトランス５２ａと、第二のトランス５２ｂとは、二次側コイルの巻線の巻き方向が逆向きになっている点以外は、同様の構成である。従って、第一のトランス５２ａのコンデンサ８３の静電容量と、第二のトランス５２ｂのコンデンサ９３の静電容量は同一である。また、第一のトランス５２ａの一次側コイル８１のインダクタンスと、第二のトランス５２ｂの一次側コイル９１のインダクタンスも同一である。また、第一のトランス５２ａの二次側コイル８２および第二のトランス５２ｂの二次側コイル９２は、巻き方向が逆向きに巻線が施されているが、インダクタンスは同一である。
【００４６】
図３に例示するコンデンサおよびコイルを備えるトランスの場合、出力する交流電圧の周波数（発振周波数）は、コンデンサの静電容量および各コイルのインダクタンスに依存する。本実施の形態では、第一のトランス５２ａと、第二のトランス５２ｂとは、二次側コイルの巻線の巻き方向が逆向きになっている点以外は、同様の構成である。従って、第一のトランス５２ａの発振周波数と、第二のトランス５２ｂの発振周波数とは、同一となる。また、第一のトランス５２ａが出力する交流電圧の振幅と、第二のトランス５２ｂが出力する交流電圧の振幅も同一となる。
【００４７】
ただし、第二のトランス５２ｂの二次側コイル９２は、第一のトランス５２ａに設けられる二次側コイル８２の巻き方向に対して逆向きに巻線が施されている。換言すると、第一のトランス５２ａの二次側コイル８２は、第二のトランス５２ｂに設けられる二次側コイル９２の巻き方向に対して逆向きに巻線が施されている。この結果、第一のトランス５２ａが出力する交流電圧の位相と、第二のトランス５２ｂが出力する交流電圧の位相とは１８０°（＝πｒａｄ）異なる。すなわち、第一のトランス５２ａが第一のＣＣＦＬ１ａに出力する交流電圧と、第二のトランス５２ｂが第二のＣＣＦＬ１ｂに出力する交流電圧との位相差は１８０°（＝πｒａｄ）となる。
【００４８】
各トランス５２ａ，５２ｂが出力する交流電圧の振幅をＡ（単位はＶ）、発振周波数をｆ（単位はＨｚ）ととし、時間をｔ（単位は秒）とすると、第一のトランス５２ａが出力する交流電圧は、以下のように表される。
【００４９】
Ａ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ）          式１
【００５０】
また、第二のトランス５２ｂが出力する交流電圧は、以下のように表される。
【００５１】
Ａ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ−π）      式２
【００５２】
なお、Ａの値は、例えば数百ボルトである。例えば、実効値を約５００Ｖとする場合には、振幅Ａを７０７Ｖとすればよい。
【００５３】
第一のＣＣＦＬ１ａは、Ａ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ）で表される交流電圧を供給されることで、コモン電極１５（図１参照。）に印加される電圧ＶＣＯＭに、電圧の変動を生じさせる。この電圧変動は、Ｂ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ）と表される。ここで、Ｂ（単位はＶ）は、電圧変動の振幅である。ただし、振幅Ｂの値は、振幅Ａに比べて極めて小さい。
【００５４】
第二のＣＣＦＬ１ｂは、Ａ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ−π）で表される交流電圧を供給されることで、コモン電極１５に印加される電圧ＶＣＯＭに、電圧の変動を生じさせる。この電圧変動は、Ｂ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ−π）と表される。
【００５５】
ここで、二本のＣＣＦＬに交流電圧が供給されることによりコモン電極１５上に発生する電圧変動を合成すると、以下の式で表される。
【００５６】
Ｂ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ）＋Ｂ・ｓｉｎ（２・π・ｆ・ｔ−π）  式３
【００５７】
そして、式３の値は、常に０となる。従って、一方のトランスが出力する交流電圧の位相を、もう一方のトランスが出力する交流電圧の位相に対して１８０°（＝πｒａｄ）ずらすことにより、コモン電極１５上における電圧変動（電圧のノイズ）の発生を防止することができる。その結果、ゲートドライバＩＣが各選択行のＴＦＴのゲートに対して電圧ＶｇＬを印加するタイミングでコモン電極に印加されている電圧は、選択行に依らず一定となる。すると、ＲＧＢ信号（画像データ）が同一であるならば、液晶に印加される電圧も同一となり、表示上のノイズ（ビート）も発生しなくなる。また、二本のＣＣＦＬを備えているので、明るい輝度で画像を表示することができる。
【００５８】
また、インバータ回路の構成を上記のような構成としたとしても、生産コストが上昇してしまうことはない。
【００５９】
本実施の形態において、アレイ基板１１は、第一の基板に相当する。カラーフィルタ基板１３は、第二の基板に相当する。第一のＣＣＦＬ１ａは、第一の光照射手段に相当する。第二のＣＣＦＬ１ｂは、第二の光照射手段に相当する。インバータ回路３は、交流電圧供給手段に相当する。第一のリフレクタ２ａは、第一の光反射部材に相当する。第二のリフレクタ２ｂは、第二の光反射部材に相当する。
【００６０】
なお、図２に示すインバータ回路３の構成および図３に示す各トランス５２ａ，５２ｂの構成は例示であり、インバータ回路３や各トランス５２ａ，５２ｂの構成は、図２や図３に示す構成に限定されない。インバータ回路３や各トランス５２ａ，５２ｂの構成は、第一のＣＣＦＬ１ａおよび第二のＣＣＦＬ１ｂに対して、同一の周波数、同一の振幅で、位相差が１８０°となるようにして交流電圧を供給できる構成であればよい。
【００６１】
本発明の発明者は、コモン電極１５（図１参照。）に対する印加電圧に変動を生じさせるノイズ源を二つ設け、二つのノイズ源により発生する電圧変動の位相差を１８０°、９０°および０°としたときの電圧変動の状態をシミュレーションによって確認した。図４は、このシミュレーションを示す説明図である。第一のノイズ源７１ａおよび第二のノイズ源７１ｂは、いずれもコモン電極１５に対する印加電圧に変動を生じさせるノイズ源である。また、コモン電極１５やコモン電極１５に接続される配線にはインピーダンス７３ａおよびインピーダンス７３ｂが存在する。このコモン電極上の一点を測定点７２とし、測定点７２における電圧変動をシミュレーションによって算出した。ただし、測定点７２は、インピーダンス７３ａの値と、インピーダンス７３ｂの値とが同一となる点である。
【００６２】
第一のノイズ源７１ａおよび第二のノイズ源７１ｂによる電圧変動の周波数はいずれも５０ＫＨｚであるものとする。また、仮にインピーダンス７３ａが存在しないと仮定した場合における第一のノイズ源７１ａによる電圧変動の振幅は２００ｍＶであるものとする。同様に、仮にインピーダンス７３ｂが存在しないと仮定した場合における第二のノイズ源７１ｂによる電圧変動の振幅は２００ｍＶであるものとする。また、第一のノイズ源７１ａによる電圧変動と第二のノイズ源７１ｂによる電圧変動との位相差をφ（単位はｒａｄ）とする。また、時間をｔ（単位は秒）とする。また、基本角周波数をω（単位はｒａｄ）とする。ここで、第一のノイズ源７１ａおよび第二のノイズ源７１ｂによる電圧変動の周波数はいずれも５０ＫＨｚであるので、ω＝２・π・５０・１０３である。このとき、第一のノイズ源７１ａによる電圧変動は、以下の式で表される。
【００６３】
２００・ｓｉｎ（ω・ｔ）          式４
【００６４】
同様に、第二のノイズ源７１ｂによる電圧変動は、以下の式で表される。
【００６５】
２００・ｓｉｎ（ω・ｔ−φ）      式５
【００６６】
位相差φをπｒａｄ（すなわち１８０°）として、式４による電圧変動と、式５による電圧変動の合成変動を求めた。この結果を図５に示す。図５に示すように、位相差を１８０°とすることにより、電圧変動が発生しないことを確認した。
【００６７】
また、位相差φを（π／２）ｒａｄ（すなわち９０°）として、式４による電圧変動と、式５による電圧変動の合成変動を求めた。この結果を図６に示す。図６に示すように、位相差を９０°とした場合には、電圧変動が発生することを確認した。なお、本シミュレーションでは、図４に示すインピーダンス７３ａ，７３ｂによって、式４および式５における振幅２００ｍＶは半減するものとしている。
【００６８】
また、位相差φを０ｒａｄ（すなわち０°）として、式４による電圧変動と、式５による電圧変動の合成変動を求めた。この結果を図７に示す。図７に示すように、位相差を０°とした場合には、電圧変動が発生することを確認した。位相差を０°とした場合には、式４による電圧変動のピークと、式５による電圧変動のピークとが重なるので、合成変動の振幅が最大となる。従って、図７に示す合成変動の振幅は、図６に示す合成変動の振幅よりも大きくなっている。
【００６９】
以上のシミュレーションにおいて、二つのノイズ源による電圧変動の位相差が１８０°であるときに、電圧変動の発生が防止されることを確認した。
【００７０】
本発明では、第一のトランス５２ａが出力する交流電圧と、第二のトランス５２ｂが出力する交流電圧との位相差を１８０°とすることで、第一のＣＣＦＬ１ａによる電圧変動と、第二のＣＣＦＬ１ｂによる電圧変動の位相差を１８０°としている。この結果、コモン電極における電圧変動の発生を防止している。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、インバータによって点灯する光源を備えた液晶表示装置に適用可能であり、表示上のノイズを減少させるために有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明による液晶表示装置の構成例を示す断面図。
【図２】インバータ回路の構成例を示す説明図。
【図３】出力する交流電圧の位相が１８０°異なる二つのトランスの構成例を示す説明図。
【図４】二つのノイズ源により発生する電圧変動のシミュレーションの説明図。
【図５】位相差が１８０°の場合の合成変動を示す説明図。
【図６】位相差が９０°の場合の合成変動を示す説明図。
【図７】位相差が０°の場合の合成変動を示す説明図。
【図８】従来の液晶表示装置の構成例を示す断面図。
【図９】従来のインバータ回路の構成例を示す説明図。
【図１０】コモン電極に印加される所定の電圧の変化、および選択行の画素電極に印加される電圧の変化の例を示す説明図。
【図１１】電磁波がコモン電極に入射したときのコモン電極の印加電圧の変化を示す説明図。
【図１２】図１１に示す結果を導いたシミュレーションの説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ  第一のＣＣＦＬ（陰極管）
１ｂ  第二のＣＣＦＬ
２ａ  第一のリフレクタ
２ｂ  第二のリフレクタ
３  インバータ回路
４  導光板
５２ａ  第一のトランス（変成器）
５２ｂ  第二のトランス
８１，９１  一次側コイル
９２，９３  二次側コイル
８３，８４  コンデンサ
【図１】
2006047376.tif 000003
【図２】
2006047376.tif 000004
【図３】
2006047376.tif 000005
【図４】
2006047376.tif 000006
【図５】
2006047376.tif 000007
【図６】
2006047376.tif 000008
【図７】
2006047376.tif 000009
【図８】
2006047376.tif 000010
【図９】
2006047376.tif 000011
【図１０】
2006047376.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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